Sposób korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych i układ do korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych

Podobne dokumenty
PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 22/09. CEZARY WOREK, Kraków, PL

PL B1. Układ do przetwarzania interwału czasu na słowo cyfrowe metodą kompensacji wagowej

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 08/10

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/12

PL B1. Układ do pośredniego przetwarzania chwilowej wielkości napięcia elektrycznego na słowo cyfrowe

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/15

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

PL B1. Sposób i układ szybkiego formowania impulsów z detektora promieniowania jonizującego

PL B1. Sposób pomiaru składowych impedancji czujnika indukcyjnego i układ pomiarowy składowych impedancji czujnika indukcyjnego

PL B1. Sposób i układ pomiaru całkowitego współczynnika odkształcenia THD sygnałów elektrycznych w systemach zasilających

PL B1. Przekształtnik rezonansowy DC-DC o przełączanych kondensatorach o podwyższonej sprawności

PL B1. Układ elektryczny zwiększający odporność izolatorów galwanicznych na wysokonapięciowe zakłócenia wspólne

PL B1. Sposób i układ sterowania przemiennika częstotliwości z falownikiem prądu zasilającego silnik indukcyjny

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 26/16

PL B1. INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU POLSKIEJ AKADEMII NAUK, Kraków, PL BUP 21/08. PAWEŁ LIGĘZA, Kraków, PL

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 14/12

PL B1. Sposób i układ tłumienia oscylacji filtra wejściowego w napędach z przekształtnikami impulsowymi lub falownikami napięcia

PL B1. Sposób sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego i układ sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego

(54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1 C23F 13/04 C23F 13/22 H02M 7/155

PL B1. Sposób akomodacji indukcyjnego systemu detekcji obiektów mobilnych do lokalnych warunków środowiskowych

PL B1. Sposób podgrzewania żarników świetlówki przed zapłonem i układ zasilania świetlówki z podgrzewaniem żarników

PL B1. Sposób i układ kontroli napięć na szeregowo połączonych kondensatorach lub akumulatorach

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 07/10. ZDZISŁAW NAWROCKI, Wrocław, PL DANIEL DUSZA, Inowrocław, PL

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 11/18. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 01/19

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica,Kraków,PL BUP 19/03

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 19/09. MACIEJ KOKOT, Gdynia, PL WUP 03/14. rzecz. pat.

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/13

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/17

Układ stabilizacji natężenia prądu termoemisji elektronowej i napięcia przyspieszającego elektrony zwłaszcza dla wysokich energii elektronów

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 05/19. RYSZARD KOPKA, Opole, PL WIESŁAW TARCZYŃSKI, Opole, PL

(43)Zgłoszenie ogłoszono: BUP 24/98

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL BUP 10/14. KRZYSZTOF GOŁOFIT, Lublin, PL PIOTR ZBIGNIEW WIECZOREK, Warszawa, PL

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Pętla fazowa

PL B BUP 14/16

PL B1. Układ do lokalizacji elektroakustycznych przetworników pomiarowych w przestrzeni pomieszczenia, zwłaszcza mikrofonów

PL B1. Sposób badania przyczepności materiałów do podłoża i układ do badania przyczepności materiałów do podłoża

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 04/13

PL B1. Sposób oceny dokładności transformacji indukcyjnych przekładników prądowych dla prądów odkształconych. POLITECHNIKA ŁÓDZKA, Łódź, PL

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 11/18. RYSZARD KOPKA, Opole, PL WIESŁAW TARCZYŃSKI, Opole, PL

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 05/13. PIOTR WOLSZCZAK, Lublin, PL WUP 05/16. rzecz. pat.

PL B1. AZO DIGITAL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL BUP 20/10. PIOTR ADAMOWICZ, Sopot, PL

BADANIE PRZERZUTNIKÓW ASTABILNEGO, MONOSTABILNEGO I BISTABILNEGO

PL B1. C & T ELMECH SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Pruszcz Gdański, PL BUP 07/10

PL B1 PRZEDSIĘBIORSTWO BADAWCZO- -PRODUKCYJNE I USŁUGOWO-HANDLOWE MICON SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, KATOWICE, PL

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 13/11

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. Sposób i układ do modyfikacji widma sygnału ultraszerokopasmowego radia impulsowego. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA. (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl7 H02M 7/42

(57) 1. Układ samowzbudnej przetwornicy transformatorowej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B2 PL B2 H02M 3/315. fig.

PL B1. Sposób przekazu energii wytworzonej za pośrednictwem generatora termoelektrycznego

Podstawy Elektroniki dla Teleinformatyki. Generator relaksacyjny

PL B1. POLITECHNIKA OPOLSKA, Opole, PL BUP 17/17. JAROSŁAW ZYGARLICKI, Krzyżowice, PL WUP 03/18

PL B1. Układ i sposób zabezpieczenia generatora z podwójnym uzwojeniem na fazę od zwarć międzyzwojowych w uzwojeniach stojana

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/DE03/00923 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

PL B1. Sposób wytwarzania dźwięku oraz elektroiskrowe źródło dźwięku, zwłaszcza do akustycznych badań modelowych

PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1. (51) Int.Cl.5: G01R 27/02. (21) Numer zgłoszenia:

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 21/12

PL B1. Politechnika Warszawska,Warszawa,PL BUP 25/03. Mateusz Turkowski,Warszawa,PL Tadeusz Strzałkowski,Warszawa,PL

(2)Data zgłoszenia:

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Generator relaksacyjny

H03K 3/86 (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 RZECZPO SPO LITA POLSKA. (21) Numer zgłoszenia:

Układy akwizycji danych. Komparatory napięcia Przykłady układów

(57) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1

Sposób rozruchu i sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego i układ do rozruchu i sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

(13) B1 PL B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) fig. 1

PL B1. HERTZ SYSTEMS LTD SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Zielona Góra, PL BUP 21/13 PRZEMYSŁAW CZESNOWICZ,

Liniowe układy scalone w technice cyfrowej

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 24/09

OPIS PATENTOWY RZECZPOSPOLITA POLSKA URZĄD PATENTOWY

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 G06F 12/16 G06F 1/30 H04M 1/64. (57)1. Układ podtrzymywania danych przy

PL B1. GRZENIK ROMUALD, Rybnik, PL MOŁOŃ ZYGMUNT, Gliwice, PL BUP 17/14. ROMUALD GRZENIK, Rybnik, PL ZYGMUNT MOŁOŃ, Gliwice, PL

PL B1. WOJSKOWY INSTYTUT MEDYCYNY LOTNICZEJ, Warszawa, PL BUP 23/13

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 12/13

PL B1. ADAPTRONICA SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Łomianki k. Warszawy, PL BUP 20/10

(54) PL B1 (19) PL (11) (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY

PL B1. Sposób zabezpieczania termiczno-prądowego lampy LED oraz lampa LED z zabezpieczeniem termiczno-prądowym

PL B1. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL BUP 04/11. KRZYSZTOF GOŁOFIT, Lublin, PL WUP 06/14

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 15/12. ZBIGNIEW MAGOŃSKI, Kraków, PL

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Przetworniki AC i CA

PL B1. Sposób i układ do wyznaczania indukcyjności fazowych przełączalnego silnika reluktancyjnego

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11) (13) B1

PL B1 (13) B1. (54) Sposób i układ do pomiaru energii elektrycznej G 01R 21/127. (73) Uprawniony z patentu: (43) Zgłoszenie ogłoszono:

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO CIMAT SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Bydgoszcz, PL BUP 04/16

(62) Numer zgłoszenia, z którego nastąpiło wydzielenie:

PL B1. Sposób korekcji pochodnych czasu narastania i czasu opadania prądu w procesie sterowania wysokoobrotowego silnika reluktancyjnego

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 17/09

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

PL B1. Sposób regulacji prądu silnika asynchronicznego w układzie bez czujnika prędkości obrotowej. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL

PL B1. Sposób bezkontaktowego transferu energii elektrycznej i układ bezkontaktowego transferu energii elektrycznej. WOREK CEZARY, Kraków, PL

Liniowe układy scalone. Elementy miernictwa cyfrowego

PL B1. Sposób wyznaczania błędów napięciowego i kątowego indukcyjnych przekładników napięciowych dla przebiegów odkształconych

Liniowe układy scalone

PL B1. Sposób transportu i urządzenie transportujące ładunek w wodzie, zwłaszcza z dużych głębokości

Podstawy Elektroniki dla Informatyki. Generator relaksacyjny z elementami pętli fazowej

PL B1. Sposób kątowego wyciskania liniowych wyrobów z materiału plastycznego, zwłaszcza metalu

(57) Tester dynamiczny współpracujący z jednej strony (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1. (54) Tester dynamiczny

Transkrypt:

PL 220246 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 220246 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 397627 (51) Int.Cl. H03G 3/10 (2006.01) H03H 11/12 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 29.12.2011 (54) Sposób korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych i układ do korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych (43) Zgłoszenie ogłoszono: 08.07.2013 BUP 14/13 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.2015 WUP 09/15 (73) Uprawniony z patentu: AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL (72) Twórca(y) wynalazku: PIOTR KMON, Kraków, PL MIROSŁAW ŻOŁĄDŹ, Pilzno, PL ROBERT SZCZYGIEŁ, Kraków, PL PAWEŁ GRYBOŚ, Rząska, PL (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Alina Magońska

2 PL 220 246 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych i układ do korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych. Sposób korekcji pasma częstotliwości według wynalazku ma zastosowanie, zwłaszcza w wielokanałowych monolitycznych strukturach pomiarowych oraz wielokanałowych systemach telekomunikacyjnych. Współczesne wielokanałowe systemy telekomunikacji wykorzystują transmisję sygnałów w postaci cyfrowej. Systemy te wykorzystują w obwodach konwersji sygnałów analogowych na postać cyfrową i odwrotnie analogowe filtry aktywne, zadaniem których jest precyzyjna separacja sygnałów poszczególnych kanałów. W układach konwersji analogowo-cyfrowej szczególne znaczenie ma zabezpieczenie aliasingiem. Filtry antyaliasingowe poprzez precyzyjne ograniczenie widma sygnału zapewniają prawidłową interpretację próbkowanych sygnałów w wielokanałowych systemach pomiarowych. Ponadto, w wielokanałowych systemach pomiarowych zachodzi potrzeba kształtowania pasma częstotliwościowego kanału celem poprawy stosunku sygnału do szumu, zanim odebrany sygnał zostanie poddany obróbce cyfrowej. Wysokie wymagania stawiane układom filtrującym odnośnie zapewnienia wymaganych charakterystyk z jednej strony, oraz wymagana elastyczność w zakresie przestrajania sprawiają, że stosowane w systemach telekomunikacyjnych filtry aktywne zazwyczaj są zintegrowane w ramach struktury półprzewodnikowej z układem adaptacyjnym. Układ adaptacyjny umożliwia precyzyjne programowe ustawienie zadanej częstotliwości odcięcia oraz kształtowanie charakterystyki filtra. Ze względu na duże trudności przy realizacji stabilnych elementów rezystywnych w technologii układów monolitycznych funkcję elementów adaptacyjnych zazwyczaj pełnią elementy pojemnościowe. Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 7,116,159 znany jest filtr adaptacyjny przeznaczony szczególnie do stosowania jako filtr antyaliasingowy w cyfrowych systemach telekomunikacyjnych, który zawiera kondensatory dostrojcze, za pośrednictwem których ustala się precyzyjnie częstotliwość odcięcia. Zgodnie z wynalazkiem filtr aktywny według wynalazku wyposażony jest, w ramach tej samej struktury, w układ kontroli zawierający urządzenie sprawdzające aktualną częstotliwość odcięcia. Z amerykańskiego opisu patentowego nr US 7,002,427 znany jest sposób strojenia analogowych filtrów w układach scalonych. Sposób według wynalazku obejmuje automatyczną zmianę wartości, co najmniej jednego parametru filtra analogowego, który jest wyposażony w obwód zwierający dostrajany przesuwnik fazowy, w torze kalibracji, odbierający periodyczny sygnał odniesienia. W oparciu o przetworzony sygnał odniesienia generowany jest sygnał sterujący, który dostraja drugi przestrajany przesuwnik fazowy, w torze przetwarzania sygnału i wytwarza sygnał periodyczny przesunięty w fazie. Procesy przestrajania obu przesuwników fazowych realizuje się poprzez programowe dołączanie pojemności z odpowiednimi wagami. Zastosowana modyfikacja parametrów filtra aktywnego przez programowe dołączanie stosownych pojemności wagowych, aczkolwiek korzystna z uwagi na stabilne relacje pomiędzy wartościami poszczególnych wagowych pojemności kompensujących, wymaga zastosowania dodatkowego elementu referencyjnego w postaci, co najmniej jednej pojemności odniesienia, którą z reguły umieszcza się poza strukturą układu scalonego. Dodatkową niedogodnością są znaczne rozmiary stałych elementów pojemnościowych. Zrealizowane w strukturach monolitycznych zajmują one znaczne powierzchnie, co nie tylko zwiększa wymiary struktury, lecz również zwiększa koszty wytwarzania, a w kontekście stosowania tego rozwiązania w aplikacjach wielokanałowych czyni je niepraktycznym. W rozwiązaniu według wynalazku ominięto wymienione niedogodności. Istotą wynalazku jest sposób korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych, który polega na tym, że za pomocą przełączników analogowych dokonuje się zmiany konfiguracji obwodu elektrycznego, czyli rozłącza się niektóre obwody stanowiące zasadniczą część filtra aktywnego, w tym rozłącza się pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego w układzie filtra, następnie dołącza się elementy układu kalibracji takie jak: przetwornik cyfrowo-analogowy, układ aproksymacji i korekcji charakterystyki, licznik, blok kompensacji napięcia polaryzacji oraz generator. Następnie przeprowadza się proces kalibracji filtra metodą sukcesywnej aproksymacji, a po zakończeniu procesu kalibracji poprzez przełączenie łączników analogowych przywraca się pierwotną strukturę filtra aktywnego. W procesie kalibracji, za pomocą łącznika rozładowuje się kondensator, który dołączony jest do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego, a po rozwarciu łącznika oraz ustawieniu zadanej wartości w bloku kompensacji napięcia polaryzacji i jednoczesnym dołączeniu tranzystora do źródła napięcia stałego, a także ustawieniu na wejściu przetwornika pierwszej wartości sygnału wejściowego

PL 220 246 B1 3 dokonuje się ładowania kondensatora poprzez tranzystor i jednocześnie za pomocą licznika zlicza się ilość impulsów zegarowych generatora wzorcowego aż do momentu, w którym wartość napięcia na kondensatorze osiągnie zadany poziom graniczny. Następnie zliczoną przez licznik liczbę impulsów porównuje się z przeskalowaną pierwszą wartością sygnału odpowiadającą oczekiwanej wartości dla stałej czasowej obwodu i jeżeli wartość różnicy sygnałów przekracza ustaloną wartość graniczną dokonuje się korekty wartości sygnału wejściowego przetwornika, czyli powtarza się proces rozładowania kondensatora za pomocą łącznika, a po jego rozwarciu rozpoczyna się kolejny cykl ładowania kondensatora, przy czym wymienione procesy powtarza się tak długo aż wartość różnicy pomiędzy zmierzoną ilością impulsów licznika i oczekiwaną wartością sygnału odpowiadającą zadanej stałej czasowej obwodu będzie mniejsza od dopuszczalnej wartości granicznej. Układ do korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych według wynalazku ma obwód kalibracji, który złożony jest z przetwornika analogowo-cyfrowego, układu aproksymacji i korekcji charakterystyki, bloku kompensacji napięcia polaryzacji, licznika, bramki, multipleksera, generatora, łącznika zerującego oraz źródła napięcia stałego. Przy czym, wyjście przetwornika analogowocyfrowego jest połączone z bramką tranzystora, który połączony jest z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego, natomiast wejścia cyfrowe przetwornika cyfrowo-analogowego połączone są z układem aproksymacji i korekcji charakterystyki, który z kolei połączony jest z blokiem kompensacji napięcia polaryzacji oraz licznikiem, którego wejście poprzez bramki połączone jest z wyjściem wzmacniacza operacyjnego oraz wyjściem multipleksera, który z kolei połączony jest z generatorem. Sposób według wynalazku umożliwia precyzyjne dostrojenie stałych czasowych w obwodzie analogowym oraz okresową kontrolę tych parametrów w obwodach zainstalowanych w czasie eksploatacji. Stosując metodę według wynalazku dla precyzyjnego ustalenia stałych czasowych kalibrowanego obwodu wymagane jest jedynie stabilne źródło sygnału zegarowego oraz stabilne źródło napięcia odniesienia. Dokładność oraz stabilność, zarówno czasowa jak i temperaturowa, dla pozostałych elementów układu nie jest wymagana. Dotyczy to również układu przetwornika cyfrowo-analogowego, który powinien jedynie wykazywać proporcjonalną zależność pomiędzy cyfrowym sygnałem wejściowym a wyjściowym sygnałem analogowym. Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniono na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia filtr pasmowy, który ma regulowany element rezystywny w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Fig 2 przedstawia przekonfigurowany obwód filtra z Fig. 1 przystosowany do przeprowadzenia procesu korekcji charakterystyki. Fig. 3 przedstawia układ kalibracji filtra, natomiast Fig. 4 przedstawia układ filtra pasmowego z zespołem łączników umożliwiających zmianę konfiguracji w celu przeprowadzenia procesu kalibracji. Układ do korekcji pasma częstotliwości według wynalazku zawiera wzmacniacz operacyjny 3, który ma w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego dwójnik złożony z kondensatora stałego 11 oraz przestrajalnego napięciem elementu rezystywnego. Jak pokazano na Fig. 3 i Fig. 4 funkcję tę może pełnić tranzystor polowy 2. Sygnał wejściowy jest wprowadzany do wejścia wzmacniacza operacyjnego 1 poprzez pojemność C 0. Proces korekcji filtra polega na takim doborze wartości rezystancji elementu przestrajanego, aby wartość częstotliwości granicznej całego obwodu była zgodna z ustaloną zadaną wartością. Funkcję przestrajanego elementu rezystywnego w układzie według wynalazku pełni tranzystor polowy 2. Z uwagi na fakt, że w strukturach monolitycznych zarówno elementy rezystywne jak i elementy reaktancyjne mogą być wykonywane z tolerancją 20%, w celu realizacji precyzyjnych obwodów konieczne jest zapewnienie możliwości strojenia układu po jego wykonaniu. Zastosowanie tranzystora polowego 2, który w obwodzie pełni funkcję elementu dostrojczego umożliwia korektę charakterystyki. Korektę charakterystyki przeprowadza się za pomocą obwodu kalibrującego umieszczonego w tej samej strukturze półprzewodnikowej, co przeznaczony do kalibracji układ analogowy. W obwodzie filtra według wynalazku optymalna wartość napięcia polaryzującego bramkę tranzystora 2 zadawana jest za pośrednictwem przetwornika analogowo-cyfrowego 1, natomiast wartość sygnału sterującego przetwornikiem 1 ustalana jest w procesie kalibracji metodą kolejnych przybliżeń. W pierwszym kroku procesu kalibracji na wejście przetwornika 1 podaje się pierwszą określoną binarnie wartość napięcia, która przykładowo stanowi połowę wartości pełnej skali przetwornika, następnie podczas procesu ładowania kondensatora 11 ze źródła napięcia stałego 12 zlicza się ilość impulsów generatora 9, które poprzez multiplekser 8 i bramkę 7 zostaną wprowadzone na wejście licznika 6. Jeżeli liczba impulsów różni się od wartości oczekiwanej odpowiadającej zadanej częstotliwości granicznej filtra o wartość mniejszą niż dopuszczalny margines błędu wówczas pierwszą określoną binarnie wartość napięcia zapisuje się w pamięci układu aproksymacji i korekcji charakterystyki 4. W przeciwnym wy-

4 PL 220 246 B1 padku wykonuje się kolejny proces ładowania kondensatora 11, po uprzednim jego rozładowaniu za pomocą łącznika 10, przy czym na wejście przetwornika 1 wprowadza się sygnał binarny skorygowany w stosunku do sygnału wprowadzonego w kroku poprzednim o wartość równą połowie wartości poprzedniej. W każdym kolejnym kroku wprowadzana korekta sygnału na wejściu przetwornika 1 jest dwukrotnie mniejsza. Połączony z układem aproksymacji i korekcji charakterystyki 4 blok kompensacji napięcia polaryzacji 5 umożliwia precyzyjną kompensację dla napięcia progowego w procesie ładowania kondensatora 11. Układ aproksymacji i korekcji charakterystyki 4 ma zdefiniowane wartości zliczonych impulsów dla oczekiwanych ustawień dolnych częstotliwości granicznych. Poniżej w tabeli przedstawiono przykładowe oczekiwane rezultaty zliczeń dla wybranych częstotliwości granicznych filtra pasmowego dla sygnału wzorcowego o częstotliwości 10 khz i przy założeniu, że poziom napięcia referencyjnego na wejściu U_Ref odpowiada 63% napięcia U cal. Dolna częstotliwość graniczna [Hz] Oczekiwana ilość zliczonych impulsów 200 8 100 16 10 160 1 160 0.1 1600 0.01 16000 Proces korekcji zawiera następujące etapy. 1. rozładowanie pojemności C0, C1 poprzez zwarcie łącznika 10, 2. podanie na wejście napięcia o wartości U cal., 3. wprowadzenie na wejście przetwornika 1 pierwszej wartości sygnału, 4. rozpoczęcie ładowania pojemności C0, C1 (rozwarcie łącznika 10), 5. zliczanie bramkowanych impulsów z generatora wzorcowego 9, w trakcie ładowania się pojemności C0, C1, 6. zatrzymanie procesu zliczania po przekroczeniu napięcia na kondensatorach C0, C1 wartości napięcia U Ref, 7. ustalenie kolejnej wartości napięcia dla przetwornika 1. W powyższym przykładzie przedstawiono zastosowanie sposobu według wynalazku do korekcji dolnej częstotliwości granicznej aktywnego filtra pasmowego pierwszego rzędu. Jednakże przedstawiona metoda może być wykorzystana do korekcji struktur znacznie bardziej złożonych, zawierających w każdym kanale wiele obwodów RC, których stałe czasowe mogą być precyzyjnie ustalone przy zastosowaniu metody według wynalazku. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych stosujący procedurę programowego doboru wartości, co najmniej jednego elementu w strukturze pojedynczego filtra, znamienny tym, że za pomocą przełączników analogowych dokonuje się zmiany konfiguracji obwodu elektrycznego, czyli rozłącza się niektóre obwody stanowiące zasadniczą część filtra aktywnego, w tym rozłącza się pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego w układzie filtra, następnie dołącza się elementy układu kalibracji takie jak: przetwornik cyfrowo-analogowy (1), układ aproksymacji i korekcji charakterystyki (4), licznik (6), blok kompensacji napięcia polaryzacji (5) oraz generator (9), nastę p- nie przeprowadza się proces kalibracji filtra metodą sukcesywnej aproksymacji, a po zakończeniu procesu kalibracji poprzez przełączenie łączników analogowych przywraca się pierwotną strukturę filtra aktywnego. 2. Sposób korekcji pasma częstotliwości według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie kalibracji za pomocą łącznika (10) rozładowuje się kondensator (11), który dołączony jest do wejścia odwracającego wzmacniacza operacyjnego (3), a po rozwarciu łącznika (10) oraz ustawieniu zadanej wartości w bloku kompensacji napięcia polaryzacji (5) i jednoczesnym dołączeniu tranzystora do źró-

PL 220 246 B1 5 dła napięcia stałego (12), a także ustawieniu na wejściu przetwornika (1) pierwszej wartości sygnału wejściowego dokonuje się ładowania kondensatora (11) poprzez tranzystor (2) i jednocześnie za pomocą licznika (6) zlicza się ilość impulsów zegarowych generatora (9) aż do momentu, w którym wartość napięcia na kondensatorze (11) osiągnie zadany poziom graniczny, następnie zliczoną przez licznik (6) liczbę impulsów porównuje się z przeskalowaną pierwszą wartością sygnału odpowiadającą oczekiwanej wartości dla stałej czasowej obwodu i jeżeli wartość różnicy sygnałów przekracza ustaloną wartość graniczną dokonuje się korekty wartości sygnału wejściowego przetwornika (1), następnie powtarza się proces rozładowania kondensatora (11) za pomocą łącznika (10), a po jego rozwarciu rozpoczyna się kolejny cykl ładowania kondensatora (11), przy czym wymienione procesy powtarza się tak długo aż wartość różnicy pomiędzy zmierzoną ilością impulsów na wyjściu licznika (6) i oczekiwaną wartością sygnału odpowiadającą zadanej stałej czasowej obwodu będzie mniejsza od dopuszczalnej wartości granicznej. 3. Układ do korekcji pasma częstotliwości w strukturach monolitycznych zawierający, co najmniej jeden wzmacniacz operacyjny, co najmniej jeden kondensator oraz co najmniej jeden tranzystor, znamienny tym, że ma obwód kalibracji, który złożony jest z przetwornika analogowo-cyfrowego (1), układu aproksymacji i korekcji charakterystyki (4), bloku kompensacji napięcia polaryzacji (5), licznika (6), bramki (7), multipleksera (8), generatora (9), łącznika zerującego (10) oraz źródła napięcia stałego (12), przy czym, wyjście przetwornika analogowo-cyfrowego (1) jest połączone z bramką tranzystora (2), który połączony jest z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego (3), natomiast wejścia cyfrowe przetwornika cyfrowo-analogowego (1) połączone są z układem aproksymacji i korekcji charakterystyki (4), który z kolei połączony jest z blokiem kompensacji napięcia polaryzacji (5) oraz licznikiem (6), którego wejście poprzez bramkę (7) połączone jest z wyjściem wzmacniacza operacyjnego (3) oraz wyjściem multipleksera (8), który z kolei połączony jest z generatorem (9).

6 PL 220 246 B1 Rysunki

PL 220 246 B1 7

8 PL 220 246 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)